Translokation14C-Markierter Assimilate im Licht und im Dunkeln beiVicia Faba

Abstract

By methods involving autoradiography, historadiography of water soluble activity, girdling, and honey dew-chronograms, the uptake, assimilation and translocation of¹⁴C-labeled tracers have been studied.Vicia faba, grown in aerated nutrient solution, was treated with NaH¹⁴CO₃, sucrose-¹⁴C-(U), and urea-¹⁴C. Translocation experiments have been carried out in a cooling room at 14°C. Only phloem-mobile activity is translocated when the leaf is fed with H¹⁴CO ₃ ^- in the light; in the dark there is no assimilation, but incorporated¹⁴C is translocated. Application of tracers to the root gives different results depending on illumination and the kind of tracer applied. In the light (6000 Lux) the administration of any one of the above tracers gives radioactive honey dew, which drops from aphids (Acyrthosiphon pisum Harris) feeding on the third primary leaf. In the dark, sucrose-¹⁴C is not assimilated; H¹⁴CO ₃ ^- is assimilated for several hours according to the production of labeled honey dew. Urea-¹⁴C gives labeled honey dew every time. Steam girdling the upper part of the stem has no effect on translocation when the plant is illuminated; all tracers move as in non-girdled plants and appear in the honey dew, taken up above the girdle. Girdling the stem between the root and the illuminated green plant (epicotyl) has the following effects: Sucrose-¹⁴C and H¹⁴CO ₃ ^- are taken up by the root, the radioactivity is spread over the plant but it does not enter the sieve tubes, and the honey dew is not labeled. When the tracer is urea-¹⁴C, the honey dew contains radioactivity. It is to be concluded that a certain substance, which is formed in the illuminated green parts of the plant, is necessary for the incorporation of sucrose and HCO ₃ ^- into assimilates able to move in sieve tubes and to pass a girdle. This substance enters the root via the sieve tubes. Assimilates able to move in xylem and phloem may be called “ambimobile”. Mit Hilfe von Autoradiographie, Historadiographie der wasserl\:oslichen Aktivit\:at, Ringelung und Honigtau-Chronogrammen wurden Aufnahme, Assimilation und Translokation von¹⁴C-Aktivit\:at beiVicia faba untersucht. Die Aufnahmekapazit\:at eines Blattareals f\:ur H¹⁴CO ₃ ^- wird durch den Abtransport der entstandenen Assimilate betr\:achtlich erh\:oht. Die Blattassimilation von H¹⁴CO ₃ ^- findet nur im Licht statt, die dabei gebildeten Assimilate werden auch im Dunkeln abtransportiert. Wurzeln belichteter Pflanzen, die mit H¹⁴CO ₃ ^- , Saccharose-¹⁴C-(U) oder Harnstoff-¹⁴C gef\:uttert werden, bilden phloem-mobile Assimilate, die von Blattl\:ausen (Acyrthosiphon pisum) aufgenommen werden und als radioaktiver Honigtau im Chronogramm erscheinen. Wurzeln verdunkelter Pflanzen bilden aus H¹⁴CO ₃ ^- und Saccharose-¹⁴C nur für begrenzte Zeit phloem-mobile Assimilate. Die Dunkelassimilation ist von der Dauer der vorausgegangenen Lichtperiode und von der Temperatur abhängig; Harnstoff-¹⁴C liefert unbegrenzt phloemmobile Assimilate. Wurzelassimilate aller verwendeten¹⁴C-Quellen liefern auch dann radioaktiven Honigtau, wenn der Stengel im oberen Abschnitt geringelt wurde und die Pflanze im Licht steht. Ringelt man aber zwischen Wurzel und dem belichteten Spro\sB, so tritt nur bei Harnstoff-¹⁴C radioaktiver Honigtau auf, Saccharose-¹⁴C und H¹⁴CO ₃ ^- liefern dann nur xylemmobile Aktivität. Die Versuchsergebnisse zeigen, da\sB f\:ur die Wurzelassimilation von Saccharose und HCO ₃ ^- ein Faktor ben\:otigt wird, der bei Licht in der gr\:unen Pflanze gebildet wird und in den Siebr\:ohren zur Wurzel wandert. Ist dieser Faktor vorhanden, so werden \ldambimobile\rd Assimilate gebildet, die im Xylem (Passage der Ringelstellen) und im Phloem (aktiver Honigtau) wandern k\:onnen. Harnstoff liefert unabh\:angig vom Licht ambimobile Assimilate.